專利名稱：鋁硅鈦硼焊絲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種焊接材料，特別是一種鋁硅鈦硼焊絲。
建筑鋁型材構(gòu)件難以焊接，是長期困擾建筑業(yè)的一個(gè)難題，由于建筑鋁型材即熱處理強(qiáng)化鋁合金材料，如硬鋁(LYXX)、超硬鋁(LCXX)、鍛鋁(LDXX)，經(jīng)固溶淬火和時(shí)效等工藝處理后，其抗拉強(qiáng)度顯著提高，但焊接性能變差，特別是在熔化焊(MIG、TIG)時(shí)，采用傳統(tǒng)的“同材質(zhì)，等強(qiáng)度”選材原則，產(chǎn)生焊接熱裂紋的傾向較大，在內(nèi)應(yīng)力的作用下在結(jié)晶溫度區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生熱裂紋。為了解決和防止上述問題，本發(fā)明提供一種焊接材料專門用于熱處理強(qiáng)化鋁合金的焊接，具有消除脆性相、改善焊接性能、調(diào)整焊縫的組織結(jié)構(gòu)，使之獲得最佳性能，與母材性能相匹配的特點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的鋁硅鈦硼焊絲，在對熱處理強(qiáng)化鋁合金進(jìn)行焊接時(shí)，通過變質(zhì)劑和異質(zhì)處理起到消除脆性相的作用，改善焊接性能，根據(jù)具體施焊的材料的不同調(diào)整焊縫的組織結(jié)構(gòu)，使之獲得最佳性能，與母材性能相匹配。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的鋁硅鈦硼焊絲，針對熱處理強(qiáng)化鋁合金中Mg、Cu、Mn以及Fe等金屬材料，在焊接時(shí)具有產(chǎn)生脆性組織和造成裂紋的特點(diǎn)，即焊接時(shí)，由于Fe，Mn等金屬材料能促使形成所謂結(jié)晶裂紋，所以在鋁合金中Fe，Mn等金屬材料的含量一般限制在0.4％以內(nèi)。為減少Fe，Mn等金屬材料的不良作用，在配制鋁合金材料時(shí)，加入一些Si非金屬材料，使非金屬材料Si與Fe，Mn等金屬材料結(jié)合形成Fe--Si--Al或Mn--Si--Al化合物(a)，這種化合物呈單獨(dú)而細(xì)小的夾雜物形式分布的金屬組織，使焊縫塑性提高。本發(fā)明的鋁硅鈦硼焊絲，為了避免焊縫裂紋，首先要求保證焊縫金屬組織有較好的塑性，對熱處理強(qiáng)化鋁合金中的Mg、Cu、Mn、Fe金屬材料進(jìn)行稀釋，使其中的Mg、Cu、Mn、Fe等金屬材料含量降低；其次為了保證熱處理強(qiáng)化鋁合金強(qiáng)度的匹配，要適當(dāng)增加Si非金屬材料的含量，使之成為異質(zhì)材料，對熱處理強(qiáng)化鋁合金進(jìn)行變質(zhì)處理和異質(zhì)處理以調(diào)整焊縫的組織結(jié)構(gòu)，從而獲得細(xì)小等軸晶和細(xì)小柱狀晶的混合晶態(tài)，這種焊縫組織不僅提高了抗裂性，其細(xì)小晶粒還獲得了良好的綜合力學(xué)性能。達(dá)到了改善焊接性能，克服使用純鋁填充焊縫強(qiáng)度低，焊接過程中結(jié)晶區(qū)間窄，易開裂的問題的效果。本發(fā)明采用的焊接材料為起抗裂作用金屬材料Si、用于細(xì)化晶粒的金屬材料Ti、和非金屬材料Si、B以及主體材料金屬材料Al。為了避免由于比例不當(dāng)造成的焊縫出現(xiàn)釬焊或強(qiáng)度降低的現(xiàn)象，本發(fā)明的組配比例為Si6％--8％Ti0.2％--0.4％B0.1％--0.3％Ai93.7％--91.3％使用以上成份合組配比例的鋁硅鈦硼焊絲，在常溫條件下，采用氣體保護(hù)焊方式，按照通常電流，對熱處理強(qiáng)化鋁合金進(jìn)行焊接，其有高抗裂、止烈的性能和調(diào)整焊縫組織性能的作用。以下結(jié)合


本發(fā)明的實(shí)施例附圖1鋁硅鈦硼焊絲的工藝流程及配比圖如圖所示的鋁硅鈦硼焊絲，其制作過程是這樣的(以制作1000g為例)首先將金屬材料Ai965g、Ti3g進(jìn)行熔煉、并在熔煉過程中加入非金屬材料Si70g、B2g，制成鋁硅鈦硼合金坯料，經(jīng)對制成的鋁硅鈦硼合金坯料進(jìn)行金屬成份分析，確定符合設(shè)定的組配比例后，對制成鋁硅鈦硼合金坯料進(jìn)行拉絲處理，根據(jù)所要求的使用情況制成直徑不等的焊絲。
使用所制成鋁硅鈦硼合金焊絲對熱處理強(qiáng)化鋁合金進(jìn)行焊接加工的實(shí)例一由不同鋁合金板材制作的在長方形箱體，其所用材料情況如下1短邊板為鍛造鋁合金材料(LD31)的鋁合金板材，板厚度為10m/m；2底板為鋁銅合金材料(LY12)的鋁合金板材，板厚度為5m/m；3長邊板為鋁合金型材(6005)的鋁合金板材，板厚度為10m/m。本箱體所用的鋁合金材料涉及了三種特點(diǎn)不同、焊接應(yīng)力不同、材料膨脹系數(shù)不同、金屬組織結(jié)構(gòu)不同的鋁合金材料，焊接加工面分別為兩種不同的鋁合金材料和兩種不同的鋁合金材料、在加工現(xiàn)場及工件處于25CD的常溫條件下，采用氬弧焊方式，選用160A電流，使用本發(fā)明所制成鋁硅鈦硼合金焊絲，進(jìn)行焊接，其焊縫為細(xì)小的等軸晶和細(xì)小粒狀晶的混合晶態(tài)，具有交高的抗裂性和良好的綜合力學(xué)性能。
權(quán)利要求
1.鋁硅鈦硼焊絲，所采用的焊接材料為起抗裂作用金屬材料Si、用于細(xì)化晶粒的金屬材料Ti、和非金屬材料Si、B以及主體材料金屬材料Al。
2.如權(quán)利要求1所述的鋁硅鈦硼焊絲，其組配比例為Si6％--8％Ti0.2％--0.4％B 0.1％--0.3％Ai93.7％--91.3％。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種焊接材料,特別是一種鋁硅鈦硼焊絲。建筑鋁型材即:熱處理強(qiáng)化鋁合金材料,如硬鋁(LYXX)、超硬鋁(LCXX)、鍛鋁(LDXX),經(jīng)固熔淬火和時(shí)效等工藝處理后,其抗拉強(qiáng)度顯著提高,但焊接性能變差,特別是在熔化焊(MIG、TIG)時(shí),采用傳統(tǒng)的“同材質(zhì),等強(qiáng)度”選材原則,產(chǎn)生焊接熱裂紋的傾向較大,在內(nèi)應(yīng)力的作用下在結(jié)晶溫度區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生熱裂紋。為了解決和防止上述問題,本發(fā)明提供一種焊接材料專門用于熱處理強(qiáng)化鋁合金的焊接,具有消除脆性相、改善焊接性能、調(diào)整焊縫的組織結(jié)構(gòu),使之獲得最佳性能,與母材性能相匹配的特點(diǎn)。
文檔編號B23K35/22GK1256986SQ9912716
公開日2000年6月21日 申請日期1999年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者白津生 申請人:白津生